2019-2020年高考化學 專題十七 氮及其化合物（全國通用）.doc

2019-2020年高考化學 專題十七 氮及其化合物（全國通用）一、選擇題1(xx廣州六校聯(lián)考)能正確表示下列反應的離子方程式的是()ANO2與水反應：3NO2H2O=2NONO2HB碳酸鈣與鹽酸反應：CO2H=H2OCO2C向亞硫酸鈉溶液中加入足量硝酸：SO2H=SO2H2ODNH4HCO3溶于過量的NaOH溶液中：HCOOH=COH2O解析B項，碳酸鈣為難溶物質(zhì)，應該寫化學式；C項，亞硫酸根離子有強還原性，能被硝酸氧化成硫酸根離子；D項，漏寫銨根離子與氫氧根離子的反應。答案A2(xx吉林五校聯(lián)考，12)“封管實驗”具有簡易、方便、節(jié)約、綠色等優(yōu)點，觀察下面四個“封管實驗”(夾持裝置未畫出)，判斷下列說法正確的是()A加熱時，上部匯集了固體NH4Cl，說明 NH4Cl 的熱穩(wěn)定性比較好 B加熱時，、溶液均變紅，冷卻后又都變?yōu)闊o色 C中，浸泡在熱水中的容器內(nèi)氣體顏色變深，浸泡在冰水中的容器內(nèi)氣體顏色變淺 D四個“封管實驗”中所發(fā)生的化學反應都是可逆反應 解析A項，上部匯集了固體NH4Cl，是因為NH4Cl加熱分解產(chǎn)生的氨氣和氯化氫氣體在試管的上部遇冷又重新化合生成了NH4Cl固體，NH4Cl受熱易分解，錯誤；B項，中為紅色溶液，加熱氨氣逸出，溶液變無色，中二氧化硫能使品紅溶液褪色，溶液為無色，加熱時二氧化硫與品紅化合生成的無色化合物分解，二氧化硫逸出，溶液又變紅色，錯誤；C項，對于平衡體系2NO2N2O4，溫度升高，平衡向左移動，二氧化氮的濃度增大，顏色加深，溫度降低，平衡向右移動，二氧化氮的濃度減小，顏色變淺，正確；D項，中NH4Cl加熱時的分解反應和氨氣與氯化氫氣體遇冷的化合反應是在不同條件下發(fā)生的，不是可逆反應，D錯誤。答案C 3.(xx株洲質(zhì)檢，15)甲、乙、丙、丁四種物質(zhì)中，甲、乙、丙均含有相同的某元素，它們之間具有如右轉(zhuǎn)化關系：下列有關物質(zhì)的推斷不正確的是()A若甲為C2H5OH，則丙可能是CH3COOHB若涉及反應均為氧化還原反應，則甲可能為Cl2C若涉及反應均為氧化還原反應，則丁可能為O2 D若甲為AlCl3溶液，則丁可能是NaOH溶液解析A項，若甲為C2H5OH，丙為CH3COOH，則乙為CH3CHO，丁為O2，C2H5OH與CH3COOH無法生成CH3CHO，錯誤；B項，甲為Cl2，丁為鐵，乙為FeCl3，丙為FeCl2，可能；C項，丁為O2，甲為NH3，乙為N2，丙為NO，NO和NH3反應可生成N2，可能；D項，甲為AlCl3，丁為NaOH溶液，則乙為Al(OH)3，丙為NaAlO2，可能。答案A4(xx郴州調(diào)研)有一稀硫酸和稀硝酸的混合酸，其中H2SO4和HNO3的物質(zhì)的量濃度分別是4 molL1和2 molL1，取10 mL此混合酸，向其中加入過量的鐵粉，待反應結束后，可產(chǎn)生標準狀況下的氣體的體積為(設反應中HNO3被還原成NO)()A0.448 L B0.672 LC0.896 L D0.224 L解析金屬和混酸反應通過離子方程式計算比較簡便，3Fe8H2NO=3Fe22NO4H2O(鐵過量，產(chǎn)物為Fe2)，反應中Fe和H過量，生成的NO的量以NO為準來計算，共得NO 0.448 L，因為過量的鐵還可以和溶液中過量的H反應產(chǎn)生H2，即有Fe2H=Fe2H2，生成的H2為0.224 L，氣體體積共計0.672 L，應選B。答案B5(xx江西五校聯(lián)考，16)將一定量的鎂和銅組成的混合物加入到稀硝酸中，金屬完全溶解(假設反應中還原產(chǎn)物只有NO)。向反應后的溶液中加入 3 mol/L NaOH溶液至沉淀完全，測得生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1 g。下列敘述不正確的是()A當生成的沉淀量達到最大時，消耗NaOH 溶液的體積V100 mL B當金屬全部溶解時收集到 NO氣體的體積一定為2.24 L C參加反應的金屬的總質(zhì)量 3.6 g<m<9.6 g D當金屬全部溶解時，參加反應的硝酸的物質(zhì)的量一定是 0.4 mol 解析根據(jù)生成沉淀的質(zhì)量比原合金的質(zhì)量增加5.1 g，即金屬離子結合的氫氧根離子的物質(zhì)的量為5.1 g/17 gmol0.3 mol，也等于反應中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量。A項，沉淀中氫氧根離子的物質(zhì)的量為0.3 mol，則至少需要氫氧化鈉溶液的體積是100 mL，故當生成的沉淀量達到最大時，消耗NaOH溶液的體積V100 mL，正確；B項，反應中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.3 mol，則NO物質(zhì)的量是0.1 mol，但未指明處于標準狀況，所以氣體的體積不一定是2.24 L，錯誤；C項，若金屬全部是鎂，則其質(zhì)量為(0.3 mol/2)24 g/mol3.6 g，若金屬全部是銅，則其質(zhì)量為(0.3 mol/2)64 g/mol9.6 g，所以參加反應的金屬的總質(zhì)量 3.6 g<m<9.6 g，正確；D項，金屬全部溶解時被還原的硝酸等于生成的NO的物質(zhì)的量0.1 mol，未被還原的硝酸即與氫氧化鈉反應生成硝酸鈉的物質(zhì)的量是0.3 mol，所以共消耗硝酸0.4 mol，正確。答案B6(xx吉林長春調(diào)研)M、N、X、Y四種物質(zhì)之間有如下轉(zhuǎn)化關系(反應條件和其他產(chǎn)物已略去)。下列選項不符合的是()AM：N2X：O2 BM：HNO3X：FeCM：SX：O2 DM：NOX：O2解析如果M是NO，X是氧氣，則N是NO2，但NO2和氧氣是不反應的，故選項D是不可能的，其余都是正確的，答案選D。答案D二、非選擇題7(xx潮州質(zhì)檢，19)霧霾天氣嚴重影響人們的生活質(zhì)量，其中氮氧化物和硫氧化物是造成霧霾天氣的主要原因之一。.將PM2.5樣本用蒸餾水處理制成待測試樣。若測得該試樣所含水溶性無機離子的化學組分及其濃度如下表：離子KNaNHSONOCl濃度/(molL1)310671062105310551052105根據(jù)表中數(shù)據(jù)判斷該試樣的pH_。.消除氮氧化物和硫氧化物有多種方法。(1) 方法一：工業(yè)上變“廢”為寶，吸收工業(yè)尾氣SO2和NO，可獲得Na2S2O4(連二亞硫酸鈉)和NH4NO3產(chǎn)品的流程圖如下(Ce為鈰元素)：裝置中的主要反應的離子方程式為_。裝置中可以使Ce4再生，若用甲烷燃料電池電解該裝置中的溶液，當消耗1 mol甲烷時，理論上可再生_mol Ce4。(2)方法二：NH3催化還原氮氧化物(SCR)技術是目前應用最廣泛的煙氣氮氧化物脫除技術。反應原理如圖1所示：圖2是不同催化劑Mn和Cr在不同溫度下對應的脫氮率，由圖綜合考慮可知最佳的催化劑和相應的溫度應為_(填序號)。aMn，200 左右 bCr，450 左右cMn和Cr混合，300 左右用Fe做催化劑時，在氨氣足量的情況下，若c(NO2)/c(NO)11脫氮率最佳。已知每生成11.2 L N2(標況)反應放出的熱量為Q kJ，此時對應的脫氮反應的熱化學方程式為_。解析.根據(jù)電荷守恒：c(K) c(Na) c(NH)c(H)c(NO)c(Cl)2c(SO)，求得c(H)1104 molL1，pH4。.(1)裝置I中發(fā)生的主要反應是NaOH溶液與SO2的反應，由圖示可知生成物是HSO(產(chǎn)物進入裝置)，其反應為：SO2OH=HSO。甲烷燃料電池，總反應為CH42O2=CO22H2O，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為8e，1 mol CH4 參加反應轉(zhuǎn)移8 mol e，Ce4的再生是指將Ce3被氧化為Ce4，故可以氧化再生 8 mol Ce4。(2)Mn在200 左右時催化效率最高，而Cr在450 左右時催化效率最高，從節(jié)約能源角度應選擇Mn，200 左右。發(fā)生反應：NO2(g)NO(g)2NH3(g)=2N2(g)3H2O(l)，生成0.5 mol N2，放出Q kJ熱量，所以熱化學方程式為：NO2(g)NO(g)2NH3(g)=2N2(g)3H2O(l)H4Q kJmol1。答案.4. (1) SO2OH=HSO8(2) aNO2(g)NO(g)2NH3(g)=2N2(g)3H2O(l)H4Q kJmol1B組專項能力訓練一、選擇題1(xx河北衡水中學調(diào)研)下列四組混合氣體體積比為NO2O221；NOO221；NH3O221；NO2NOO2111，將分別盛滿上述各種氣體的容積相等的四支試管倒置于盛有水的水槽中，最后試管內(nèi)液面由低到高順序正確的是()A BC D解析涉及到反應：4NO22H2OO2=4HNO3，4NO2H2O3O2=4HNO3。設試管體積為V：余V O2；余V NO；余V O2；余0。答案D2(xx北京海淀期末)已知A、B、C、D之間的轉(zhuǎn)化關系如右圖所示。下列說法正確的是()A若A為Fe，D為氫氣，則B一定為酸B若A、D為化合物，B為水，則C一定是氣體單質(zhì)C若A、B、C、D均為化合物，該反應一定屬于復分解反應D若A、B、C、D均為10電子微粒，且C是可使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體，則D常溫下一定呈液態(tài)解析A項，若A為Fe，D為氫氣，則B可以是水，也可以是酸；B項，若A為NO2，D為HNO3，B為水，則C為NO；C項，若A、B、C、D均為化合物，該反應可以是復分解反應，也可以是氧化還原反應，如二氧化氮和水的反應。答案D3(xx湖北武漢調(diào)研)一定質(zhì)量的鐵和足量的稀硝酸或濃硝酸完全反應，在相同條件下，用排水集氣法收集產(chǎn)生的氣體。下列敘述一定正確的是()硝酸濃度越大，消耗的硝酸越少硝酸濃度不同，生成的Fe(NO3)3的物質(zhì)的量相同硝酸濃度越大，產(chǎn)生的氣體越少用排水集氣法收集到的氣體在相同狀況下體積相同A只有 B C D解析依據(jù)Fe4HNO3(稀)=Fe(NO3)3NO2H2O及Fe6HNO3(濃)=Fe(NO3)33NO23H2O可知，硝酸濃度越大，消耗的硝酸越多，錯；根據(jù)鐵原子守恒，最后生成的Fe(NO3)3的物質(zhì)的量相同，正確；硝酸濃度越大，產(chǎn)生的氣體越多，錯；因3NO2H2O=2HNO3NO，故用排水法收集到的氣體均為NO，且在相同狀況下體積相同，正確。答案B4(xx安徽安慶二模)研究發(fā)現(xiàn)，硝酸越稀，還原產(chǎn)物中氮元素的化合價越低。某同學取適量的鐵鋁合金與足量很稀的硝酸充分反應，沒有氣體放出。在反應結束后的溶液中，逐滴加入4 mol/L NaOH溶液，所加NaOH溶液的體積(mL)與產(chǎn)生的沉淀的物質(zhì)的量(mol)的關系如圖所示。下列說法不正確的是()AOC段離子反應方程式：HOH=H2OB溶液中結合OH能力最強的離子是H，最弱的離子是Al3C溶液中n(NH)0.012 molD欲測定F點沉淀的質(zhì)量，實驗步驟是：過濾、洗滌、干燥、稱量解析因充分反應后沒有氣體放出，故還原產(chǎn)物為銨銀離子；溶液中存在的陽離子為Al3、Fe3、H、NH，它們與NaOH反應的先后順序為H、Fe3、Al3、NH，Al(OH)3能溶于過量的NaOH溶液，根據(jù)DE段消耗3 mL NaOH，可以計算出n(NH)n(NaOH)0.012 mol。答案選B。答案B二、非選擇題5(xx豫南九校聯(lián)考，15)汽車尾氣中含有CO、NO2等有毒氣體，對汽車加裝尾氣凈化裝置，可使有毒氣體相互反應轉(zhuǎn)化成無毒氣體。(1)當空燃比(空氣與燃油氣的體積比)不同時，汽車尾氣的主要成分不同?？杖急容^小時的有毒氣體主要是_(填化學式)。(2)某分子篩類催化劑(H交換沸石)催化NH3脫除NO、NO2的反應機理如圖所示。步驟轉(zhuǎn)化反應的離子方程式是_。按上圖反應機理，NH3脫除NO、NO2總反應的化學方程式是_。(3)NaClO2溶液將NO轉(zhuǎn)化為HNO3的反應歷程如下：NaClO2HCl=HClO2NaCl8HClO2=6ClO2Cl24H2O2NaClO2Cl2=2NaCl2ClO25NO3ClO24H2O=5HNO33HCl則酸性條件下NaClO2溶液將NO轉(zhuǎn)化為HNO3的總反應的化學方程式為_。解析(1)由空燃比定義可知當空燃比小時，空氣少，燃料不完全燃燒生成CO。(2)由圖，步驟可知反應物為(NH4)2(NO2)2、NO，生成物有N2、H2O、(NH4)2(HNO2)、H，配平。 注意觀察物質(zhì)的“進”與“出”，圓環(huán)上均有中間產(chǎn)物，“進”的為反應物，有NH3、NO、NO2，“出”的為生成物，有N2和H2O，寫出并配平方程式。(3)NaClO2將NO氧化為HNO3，自身被還原為NaCl，寫出方程式并配平。答案(1)CO(2)(NH4)2(NO2)2NO=N2H2O(NH4)(HNO2)HNONO22NH32N23H2O(3)3NaClO24NO2H2O=4HNO33NaCl6(xx四川達州診斷，7)某實驗小組同學探究銅與硝酸的反應。(1)用濃硝酸和水按照不同體積比配成不同濃度的硝酸，各取10 mL硝酸分別與銅片反應，實驗記錄如下：序號濃硝酸與水的體積比實驗現(xiàn)象11反應速率快，溶液很快變成藍色，銅絲表面有大量氣泡冒出，氣體呈紅棕色13反應速率較快，溶液變成藍色，銅絲表面有大量氣泡冒出，氣體無色15反應速率慢，微熱后速率加快，溶液變成藍色，銅絲表面有氣泡冒出，氣體無色銅與稀硝酸反應的離子方程式為_；若生成標準狀況下0.56 L NO氣體，反應中被還原的HNO3的質(zhì)量為_g(小數(shù)點后保留兩位有效數(shù)字)。依據(jù)上表，制備NO氣體最適宜的是實驗，理由是_。 (2)為防止有毒氣體逸散造成空氣污染，該小組同學改進實驗裝置，如右圖所示(夾持儀器略去)。用該裝置進行銅與稀硝酸的反應并驗證產(chǎn)生NO氣體的性質(zhì)，實驗步驟如下：.安裝好裝置后，檢查裝置氣密性。.打開旋塞C，從B管上端加入所選濃度的硝酸，至銅絲下沿(不接觸銅絲)。.向上移動B管，使A管液面上升至與橡膠塞恰好接觸，關閉旋塞C，反應開始。.當液面重新下降至與銅絲脫離接觸時，反應停止。.打開旋塞C，移動B管，使A中迅速進入少量空氣，關閉旋塞C，觀察現(xiàn)象。步驟中檢查裝置氣密性的操作是：關閉旋塞C，從B管上端加入水，若觀察到_，說明裝置的氣密性良好。步驟操作的目的是_。為使A管內(nèi)的NO氣體完全被溶液吸收，可進一步采取的操作是_，能確定NO完全被溶液吸收的現(xiàn)象是_。解析(1)銅與稀硝酸反應的離子方程式為3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O；觀察反應方程式知，被還原的HNO3的物質(zhì)的量n(HNO3)n(NO)0.56 L22.4 Lmol10.025 mol，即m(被還原的HNO3)0.025 mol63 gmol11.58 g。制備NO氣體最適宜的是實驗，因為產(chǎn)物是NO，反應速率較快且不用加熱。(2)檢查裝置氣密性的操作是：關閉旋塞C，從B管上端加入水，若觀察到A、B間形成液面差，且保持不變，說明裝置的氣密性良好。NO容易被空氣中的氧氣氧化，為了觀察NO的顏色必須排干凈裝置中的空氣，即步驟操作的目的是趕走液面上方空氣，防止NO被空氣中的O2氧化，以便觀察生成氣體的顏色。答案(1)3Cu8H2NO=3Cu22NO4H2O1.58產(chǎn)物是NO，反應速率較快且不用加熱(2)A、B間形成液面差，且保持不變趕走液面上方空氣，防止NO被空氣中的O2氧化，以便觀察生成氣體的顏色重復步驟的操作(合理即可)再次重復操作后氣體不再變?yōu)榧t棕色熱點一氮氣和氮的氧化物(xx福建理綜9，xx北京理綜26，xx大綱全國卷28)【演練1】 氮的氧化物對環(huán)境的影響下列說法正確的是()ACO、NO、NO2都是大氣污染氣體，在空氣中都能穩(wěn)定存在BNO可用于某些疾病的治療CNO2通入FeSO4溶液中始終無明顯現(xiàn)象D汽車尾氣的主要污染成分包括NO、CO和N2答案B【演練2】 氮的氧化物溶于水的計算室溫時，在容積為a mL的試管中充滿NO2氣體，然后倒置在水中到管內(nèi)水面不再上升時為止；再通入b mL O2，則管內(nèi)液面又繼續(xù)上升，測得試管內(nèi)最后剩余氣體為c mL，且該氣體不支持燃燒。則a、b、c的關系是()Aa4b3cBa4bcCab41 Dab43解析根據(jù)反應3NO2H2O=2HNO3NO，a mL NO2會生成 mL NO，通入O2后，最后氣體不支持燃燒，故c mL剩余氣體為NO，即與b mL O2反應的NO為mL，根據(jù)化學方程式4NO3O22H2O=4HNO3得b43，整理可得a4b3c。答案A熱點二有關HNO3的計算及其實驗探究(xx山東理綜9，xx四川理綜13，xx安徽理綜10、28)【演練3】 硝酸與金屬反應的計算將9 g銅和鐵的混合物投入100 mL稀硝酸中，充分反應后得到標準狀況下1.12 L NO，剩余4.8 g金屬；繼續(xù)加入100 mL等濃度的稀硝酸，金屬完全溶解，又得到標準狀況下1.12 L NO。若向反應后的溶液中加入KSCN溶液，溶液不變紅，則下列說法正確的是()A原混合物中銅和鐵各0.075 molB稀硝酸的物質(zhì)的量濃度為0.5 molL1C第一次剩余4.8 g金屬為銅和鐵D再加入上述100 mL稀硝酸，又得到標準狀況下1.12 L NO解析本題以金屬和稀硝酸的反應為背景，考查了守恒定律在計算題中的應用。第一次加稀硝酸時金屬有剩余，溶解的4.2 g金屬均被氧化為2價，溶解的金屬的物質(zhì)的量為30.075 mol，金屬的摩爾質(zhì)量為56 gmol1，是鐵；第二次加稀硝酸后金屬完全溶解，由題意可知Fe2未被氧化，溶解的4.8 g金屬也一定被氧化為2價，同理可知溶解的金屬的摩爾質(zhì)量為64 gmol1，是銅。c(HNO3)4 mol0.1 L2 molL1。若金屬完全溶解后再加100 mL稀硝酸，反應為3Fe24HNO=3Fe3NO2H2O，HNO3足量，0.075 mol Fe2生成0.025 mol NO，標準狀況下體積為0.56 L，故A正確，B、C、D錯誤。答案A熱點三氨氣和銨鹽(xx課標8，xx課標7，xx廣東理綜10，xx江蘇化學4)【演練4】 高考組合題判斷正誤，正確的打“”，錯誤的打“”(1)可用蘸濃鹽酸的棉棒檢驗輸送氨氣的管道是否漏氣()(xx全國課標卷，7B)(2)液氨汽化時要吸收大量的熱，可用作制冷劑()(xx江蘇化學，4A)(3)將分別充滿HCl、NH3的燒瓶倒置于水中后液面均迅速上升，說明二者均易溶于水()(xx廣東理綜，12D)(4)實驗室用NH4Cl和Ca(OH)2制備NH3涉及氧化還原反應()(xx廣東理綜，10D)(5)可用氨水除去試管內(nèi)壁上的銀鏡()(xx海南化學，4A)(6)用玻璃棒蘸取濃氨水點到紅色石蕊試紙上，試紙變藍色，是因為濃氨水呈堿性()(xx安徽理綜，10D)答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)【演練5】 氮及其化合物之間的轉(zhuǎn)化下圖中AJ分別代表相關反應的一種物質(zhì)。已知A分解得到等物質(zhì)的量的B、C、D，圖中有部分生成物未標出。請?zhí)顚懸韵驴瞻祝?1)A的化學式_。(2)寫出反應的化學方程式：_，_。(3)寫出反應的離子方程式：_。(4)J與F反應的化學方程式：_。(5)在反應中，當生成標況下2.24 L G時，轉(zhuǎn)移電子數(shù)為_mol。解析A分解得到等物質(zhì)的量的B、C、D，A可能為NaHCO3或NH4HCO3，B與Mg反應，B應為CO2，C與Na2O2反應生成G，C可能為H2O，D與G在催化劑存在的條件下反應，D應為NH3，則H為NO，I為NO2，J為HNO3，HNO3與F反應又生成B(CO2)、C(H2O)、I(NO2)，則F為C(碳)。答案(1)NH4HCO3(2)2MgCO22MgOC4NH35O24NO6H2O(3)NHHCO2OHNH3CO2H2O(4)C4HNO3(濃)CO24NO22H2O(5)0.2